力扣树专题-2 树的层序遍历 剑指Offer32 - I leetcode102 Java刷题笔记

听不少大佬建议过——力扣刷题要从树开始 ！
因为可以建立起套路化的思路~ 另外就是锻炼好递归的思想
所以 我们从树开始~
本专题采用 前面提到的 “兔系刷题法”
不求钻研多种解法 只求快速见题型快速刷题！

另外 力扣评论区里看见的——

树的题目写不出来，多背几个模版就行。

前中后序、广度深度遍历、路径和、深度，直径，这些全部背下来。

感觉很有道理！多背些多理解些套路嘛！

本次刷题笔记中有两道题 相比上一篇二叉树遍历的基础 难度有所提升
但还是属于比较简单的题 可以帮助我们更好地获得递归的套路~
这两道题是我超爱的两题！循序渐进der~
使用广度优先搜索的思想进行求解

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树

从上到下打印出二叉树的每个节点，同一层的节点按照从左到右的顺序打印。

例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

     3
	/ \
   9  20
   	 /  \
    15   7

返回：

[3,9,20,15,7]

解题思路

这道题难度到了中等
但是其实并没有达到其他题型的中等题那样难缠、、可以说是比较迷惑的一个难度评级了
本题要绕的一个弯是——

初始化的用于存储结果的列表res 是用的List res = new ArrayList();！
但是在代码最开头是 public int[] levelOrder(TreeNode root)
如果直接返回res会出现泛型错误（这个具体俺还没研究明白 emmm 大佬们有什么想法的话求帮助啊！）

在最后需要将列表转换成数组 这时候再输出就不会编译错误了~

• 特例处理
• 初始化结果列表 和 包含所有根节点的队列
• 进行BFS循环 在队列 queue 为空时跳出
• • 队首元素出队并记为 node
  • 将 node.val添加到结果列表 tmp尾部
  • 向队列 queue中添加子节点（当前遍历到的 node节点的子节点）
• 将结果列表转换为结果数组来输出

用个循环就ok辽~

Java代码

迭代法
使用广度优先搜索BFS算法

class Solution {
    public int[] levelOrder(TreeNode root) {
        // 01 特例处理
        if (root == null){
            return new int[0];
        }
        // 02 初始化队列 结果列表
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();//初始化队列 用于按顺序存放遍历到的每层的节点
        List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();//初始化存结果的列表（但是这不是）
        queue.add(root);//先把根节点加到队列中————层序遍历第一个打印的节点

        //03 广度优先搜索
        while(!queue.isEmpty()){
            TreeNode node = queue.poll();//1 节点出队
            res.add(node.val);//将节点按顺序加入结果列表中
            if (node.left != null) queue.add(node.left);//如果下一层还有节点的话 将其入队
            if (node.right != null) queue.add(node.right);//下一层没节点的话 说明已经没有需要加入队列的节点了~
        }

        // 04 把列表转换成数组
        // 可以使用jdk8的新特性 stream流
        // return list.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();
        // 但是上面这个速度会慢一些！
        int[] ans = new int[res.size()];//这个数组才符合输出条件~
        for (int i = 0; i <= res.size() - 1; i ++){
            ans[i] = res.get(i);//获取队列中的值 要使用.get(i) 
        } 
        return ans;
    }
}

102.二叉树的层序遍历

和上一题差不多意思~

102. 二叉树的层序遍历

给你一个二叉树，请你返回其按 层序遍历 得到的节点值。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

输入：二叉树：[3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

输出：

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

可以看到 区别就是
本题结果是个二维数组 每一行的结果都被单独单独打印出来了~

解题思路

在树的遍历中 使用了 BFS(Breadth-First-Search) 也就是广度优先搜索算法解决

【1】特例处理 判断边界条件——根为空

【2】初始化 创建 存放每层节点的队列queue 结果列表res

Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
List<List<Integer>> res = new ArrayList();

别忘了根节点入队 queue.add(root);

【3】进行BFS广度优先搜索

{1}新建一个临时列表 用于存储当前层的打印结果

List<Integer> temp = new ArrayList<>();

{2}进行循环 把队列中的节点值 node.val 按序添加到临时列表temp的尾部 & 把加入列表节点的子节点加入到队列中

			for(int i = 0; i < levelNum; i++){
                //3 把队列中的元素加到临时列表中 
                TreeNode node = queue.poll();//节点入队
                temp.add(node.val);//加入当层结果中
     			// 4 结束每一个的元素的添加后 都要看一下它是否有下一层 
                // 如果有 就入到队列中排队去~
                if(node.left != null){
                    queue.add(node.left);
                }
                if(node.right != null){
                    queue.add(node.right);
                }
            }
			//5 每层节点按序排好后加入到 结果二维数组 中
			res.add(temp);

【4】返回最终结果 二维数组 res ~

Java代码

注释贼齐全 跟着注释往下走 保看懂~

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        //01 判断边界条件
        if(root == null){
            return new ArrayList<>();
        }
        //02 队列
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();//存放每层的节点值
        List<List<Integer>> res = new ArrayList();//创建二维数组 结果
        //根节点入队
        queue.add(root);
        //03 进行BFS广度优先搜索
        while(!queue.isEmpty()){
            int levelNum = queue.size();//1 记录每层的节点数量
            List <Integer> temp = new ArrayList<>();//2 新建一个临时列表 存每层节点值
            for(int i = 0; i < levelNum; i++){
                //3 把队列中的元素加到临时列表中 
                TreeNode node = queue.poll();//节点出队
                temp.add(node.val);//加入当层结果中

                // 4 结束每一个的元素的添加后 都要看一下它是否有下一层 
                // 如果有 就入到队列中排队去~
                if(node.left != null) queue.add(node.left);
                if(node.right != null) queue.add(node.right);
            }
            //5 每层节点按序排好后加入到 结果二维数组中
            res.add(temp);
        }
        // 04 BFS结束 输出最终结果
        return res;
    }
}